[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410225111.2
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104576710B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 上馬場龍;田口健介
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有末端區(qū)域的功率變換用半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

功率變換用半導(dǎo)體裝置即功率器件(Power Device)，從家電產(chǎn)品、電動汽車及鐵道這樣的領(lǐng)域到作為可再生能量而備受關(guān)注的太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電這樣的領(lǐng)域，受到廣泛應(yīng)用。在上述領(lǐng)域中，功率器件或搭載有該功率器件的電力電子儀器，用于對電能進(jìn)行功率變換，但希望進(jìn)行小型化、高效率化等進(jìn)一步的高性能化。

功率器件由設(shè)在芯片中央的主要流過電流的元件區(qū)域、和設(shè)在該元件區(qū)域的外周部并可耐壓的末端區(qū)域構(gòu)成。末端區(qū)域是確定作為功率器件的重要特性之一的耐壓特性的區(qū)域，但在通電時，成為不激活的區(qū)域，因此，為了使芯片小型化而希望盡可能將末端區(qū)域設(shè)計得較小。

為了滿足上述要求，開始采用與至今為止通常使用的GR(Guard Ring)構(gòu)造相比，能夠縮小末端區(qū)域的RESURF(Reduced Surface Field)構(gòu)造或VLD(Variation of Lateral Doping)構(gòu)造。

設(shè)在功率芯片上的末端區(qū)域由直線部和角部構(gòu)成。在將直線部和角部設(shè)計為相同構(gòu)造的情況下，存在角部由于具有曲率這一性質(zhì)而與直線部相比容易使電場集中的問題。

作為上述問題的對策，當(dāng)前提出有用于緩和角部處的電場集中的各種構(gòu)造。例如，公開有下述構(gòu)造(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，即，通過將在角部形成的耐壓保持區(qū)域的寬度設(shè)為比直線部的耐壓保持區(qū)域的寬度大(即，增大末端區(qū)域中的角部面積)，從而緩和角部處的電場集中。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-164486號公報

專利文獻(xiàn)1公開的構(gòu)造可應(yīng)用于在角部的外側(cè)(角部的與元件區(qū)域側(cè)相反的一側(cè))不設(shè)置任何構(gòu)件的情況。然而，例如在角部的外側(cè)已配置有記錄有半導(dǎo)體裝置的信息的識別標(biāo)記、或管理半導(dǎo)體工藝條件的管理圖案等的情況下，存在不能應(yīng)用將形成在角部中的耐壓保持區(qū)域的寬度增大的末端區(qū)域的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決這些問題而提出的，其目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置不增大末端區(qū)域的面積就能夠提高耐壓性能。

為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具備末端區(qū)域，該末端區(qū)域以俯視觀察時包圍元件區(qū)域的方式設(shè)置并具有直線部和角部，該半導(dǎo)體裝置的特征在于，在末端區(qū)域中，具有：耐壓保持區(qū)域，其為從第1導(dǎo)電型襯底的表面在預(yù)先設(shè)定的深度方向上形成的第2導(dǎo)電型的低濃度的雜質(zhì)區(qū)域；第1絕緣膜，其在襯底上，以至少覆蓋耐壓保持區(qū)域的方式形成；第1場板，其形成在第1絕緣膜上；第2絕緣膜，其以覆蓋第1場板及第1絕緣膜的方式形成；以及第2場板，其形成在第2絕緣膜上，第1絕緣膜的膜厚度在角部中比在直線部中厚。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于其特征為，在末端區(qū)域中，具有：耐壓保持區(qū)域，其為從第1導(dǎo)電型襯底的表面在預(yù)先設(shè)定的深度方向上形成的第2導(dǎo)電型的低濃度的雜質(zhì)區(qū)域；第1絕緣膜，其在襯底上，以至少覆蓋耐壓保持區(qū)域的方式形成；第1場板，其形成在第1絕緣膜上；第2絕緣膜，其以覆蓋第1場板及第1絕緣膜的方式形成；以及第2場板，其形成在第2絕緣膜上，第1絕緣膜的膜厚度在角部中比在直線部中厚，因此，不增大末端區(qū)域的面積就能夠提高耐壓性能。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。

圖4是示意地表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的末端區(qū)域的角部中的電場分布的一個例子的圖。

圖5是示意地表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的末端區(qū)域的角部中的電場分布的一個例子的圖。

圖6是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。

圖7是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一個例子的圖。

圖8是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一個例子的圖。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一個例子的圖。

圖10是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。

圖11是表示前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖12是表示前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。

圖13是表示前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖面圖。